CN109713850A - 电机组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机组件，包括电机及连接器，所述电机包括定子和转子，所述定子包括定子外壳以及安装于定子外壳开口端的端盖，所述端盖内安装有电刷，所述连接器具有用于连接外部电源的电源端子，所述连接器与所述端盖的其中之一具有母插座，其中之另一具有公插头，通过所述母插座、公插头将所述连接器插接到所述端盖上，为所述电刷供电。实施本发明，连接器能够插接到电机的端盖并实现电路连接，降低电机组件的生产成本，灵活的配合不同客户的需求。

Description

电机组件

【技术领域】

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机组件。

【背景技术】

中国专利CN102593997B公开了一种有刷电机，电机的定子包括定子外壳和一体化端盖，所述一体化端盖包括一体成型的端盖外壳、轴承安装板以及连接器外壳。端盖外壳为空心的筒状，安装到定子外壳的开口端。轴承安装板位于端盖外壳内，将端盖外壳内的空间沿电机轴向划分为第一腔体和第二腔体；轴承安装板安装有轴承供电机转子的转轴穿设。所述第一腔体安装有碳刷装置用于给电机转子供电，第二腔体安装有电路板。所述电路板具有霍尔传感器用于检测转轴的转动情况。连接器外壳成形于端盖外壳的外周，连接器外壳内具有多个端子分别与电路板、碳刷装置电连接。

然而，上述一体化端盖具有如下缺点：一、采用一条生产线去制造端盖壳体，并装配及焊接各种元件到端盖壳体内，降低了生产的效率；二、很难满足不同客户的需求，端盖满足客户需求时，连接器可能不满足，或者连接器满足时，端盖又可能不满足，往往需要针对不同的客户定制对应的一体化端盖，大大的增加了生产成本。

【发明内容】

本发明的目的是提高电机组件的生产效率、降低电机组件的生产成本，灵活的适配不同客户的需求。

为此，本发明提供一种电机组件，包括电机及连接器，所述电机包括定子和转子，所述定子包括定子外壳以及安装于定子外壳开口端的端盖，所述连接器具有用于连接外部电源的电源端子；所述连接器与所述端盖的其中之一具有母插座，其中之另一具有公插头，通过所述母插座、公插头从而所述连接器插接到所述端盖上，为所述电刷供电。

作为一种优选方案，所述母插座具有至少两个插接孔及分别固定于对应的插接孔内的第一电连接端子；所述公插头包括至少两个第二电连接端子，所述第二电连接端子插接到对应的插接孔中并与该插接孔内的第一电连接端子电连接。

作为一种优选方案，所述母插座设置于所述端盖上；所述公插头设置于所述连接器上。

作为一种优选方案，所述连接器沿所述电机的轴向插接到所述电机的端盖上。

作为一种优选方案，所述连接器包括用于插接一对应的外部连接器的第一壳体和筒状的第二壳体，所述第二壳体插接于所述端盖上，且内部设有与所述公插头或者母插座连接的电路板，所述电源端子位于所述第一壳体内，并延伸至第二壳体内与所述电路板连接。

作为一种优选方案，所述电路板上设有霍尔传感器，所述连接器具有位于所述第一壳体内的信号端子，所述信号端子延伸至所述第二壳体内与所述电路板连接，用于接收所述霍尔传感器的输出信号。

作为一种优选方案，所述电路板上设有滤波元件，所述滤波元件包括电感，所述电源端子经由所述电感连接所述公插头或者母插座。

作为一种优选方案，所述电机组件包括一金属罩，所述金属罩罩设到所述连接器的第二壳体并包围所述第二壳体的端面和外周。

作为一种优选方案，所述电路板安装有接地端子，所述接地端子抵接所述金属罩实现接地。

作为一种优选方案，所述金属罩和所述第二壳体均为多边形筒状结构。

作为一种优选方案，所述端盖具有至少一对电刷筒，所述电刷安装于对应的电刷筒内，且电刷位于所述转子的转轴圆周方向的一侧，所述母插座或者公插头位于转轴圆周方向的另一侧。

作为一种优选方案，所述电机还包括安装到所述定子外壳开口端的金属盖，所述端盖位于所述定子外壳与所述金属盖形成的屏蔽空间内。

作为一种优选方案，所述端盖包括绝缘的端盖本体，所述端盖本体的靠近所述金属盖的端面的外周缘形成有多个第一凹槽，所述金属盖的一面在对应所述第一凹槽的位置处设有朝向端盖本体的凸起，所述凸起与所述第一凹槽配合形成凹凸连接结构；所述金属盖的另一面在对应所述凸起的位置形成第二凹槽；所述连接器的第二壳体的靠近所述电机的一端沿径向向外延伸形成有多个与所述第二凹槽对应的第一凸块，所述第一凸块安装到对应的第二凹槽；所述电机组件还包括罩设到所述连接器的第二壳体的金属罩，所述金属罩的远离所述电机的一端封闭，靠近所述电机的一端具有开口，金属罩的开口端沿径向向外延伸形成有多个与所述第一凸块对应的第二凸块，所述第二凸块安装到所述第一凸块上；所述定子外壳的开口端在对应所述第二凹槽的位置处设有卡持部，所述卡持部自所述定子外壳向内弯折从而扣压到所述第二凸块，从而将所述金属盖、连接器的第二壳体和金属罩夹持在所述第一凹槽和卡持部之间。

本发明还提供一种电机组件，所述连接器具有至少两个电源端子，所述连接器内设有电路板，所述电路板上设有至少一个滤波元件，所述连接器与所述电机的其中之一具有母插座，其中之另一具有公插头，通过所述母插座、公插头从而所述连接器插接于所述电机上，所述至少两个电源端子连接所述电路板，并经由对应的滤波元件连接所述连接器上的公插头或者母插座，为所述电机供电。

作为一种优选方案，所述滤波元件为贴片电容或者贴片电感。

相较于现有技术，本发明的连接器与电机为两个单独的元件，连接器通过插接的方式安装到电机的端盖并实现电路连接。一方面，连接器和电机可以分别采用单独的生产线生产，然后装配在一起，且二者插接的安装方式可通过自动化实现，大大的提高生产效率。另一方面，可以根据客户的需求方便的组装电机和不同型号的连接器，无需单独定制一体化的端盖，大大降低了生产成本。

【附图说明】

图1为本发明一实施例提供的一种电机组件的示意图；

图2是图1所示电机组件的爆炸示意图；

图3是图1所示电机组件的电机的爆炸示意图；

图4是图3所示电机的端盖的示意图；

图5是从另一角度观察图4中端盖的示意图；

图6是图5所示端盖内的电子元件的连接示意图；

图7是图1所示电机组件的连接器中的电路板的示意图；

图8是图7中电路板上所设滤波电路的原理图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1，本发明提供的一种电机组件100，尤其适用于汽车或家用的腰部按摩器或带按摩功能的座椅等产品。电机组件100包括电机10、安装到电机10的连接器60以及安装到连接器60的金属罩90。连接器60的第一壳体61可暴露在金属罩90外，第二壳体80(见图2)被金属罩90罩住。电机10具有转轴41用于对外驱动。

参考图2和图3，电机10包括定子20和可转动地安装到定子20的转子40，转子40大体上收容于定子20内且具有伸出于定子20外的转轴41。定子20包括筒状的定子外壳21、安装到定子外壳21内壁的永磁体22、安装到定子外壳21一端的端盖23和安装到端盖23外侧的金属盖30。端盖23位于定子外壳21和金属盖30形成的屏蔽空间内。定子外壳21在本实施例中也是电机的外壳，较佳的大致为方形但并不限于此。本实施例中，定子外壳21的一端为开口端，另一端为闭口端。端盖23和金属盖30安装到定子外壳21的开口端。端盖23和金属盖30的形状与定子外壳21的形状大致对应，收容于定子外壳21内。

转子40包括转轴41、固定套设到转轴41的转子铁芯42、换向器44、绕制到转子铁芯42并与换向器44的换向片442电连接的转子绕组(图上未示出)，转子铁芯42套设有绝缘架43用于绝缘转子绕组与转子铁芯42。

转子铁芯42、换向器44都收容在定子外壳21内，且换向器44靠近电刷24以保证电刷24与换向片442的滑动接触。转子40的外周与定子外壳21内壁的永磁体22之间具有气隙以便于转子40相对于定子20转动。

转轴41被安装到定子外壳21的闭口端的轴承211以及安装到金属盖30或者端盖23的轴承235支撑，从而使转子40能够相对于定子20转动。转轴41的一端伸出定子外壳21的闭口端之外用于对外驱动，另一端也可穿过连接器60和金属罩90，伸出金属罩90之外。

参考图4、图5和图6，端盖23包括绝缘材料制成的端盖本体、形成于端盖本体中的母插座231和至少一对电刷筒25、以及设于对应一对电刷筒25内的至少一对电刷24。母插座231包括供外部公插头811插入的至少两个插接孔233。至少两个弹片结构234(也称第一电连接端子)分别固定于对应的插接孔233内。本实施例中，所述弹片结构234包括两个臂部234a，其中，至少一个臂部234a为弹性臂，以便与另一个臂部234a相互配合形成可夹持对应公插头811的结构。其他实施例中，所述弹片结构234也可以为其他结构，例如只有一个弹性壁，只要能与外部公插头811接触即可。此外，每个弹片结构234具有一连接部234b，连接部234b通过安装到端盖23的导体238与对应的电刷24电连接。所述金属盖30还设有通孔供外部公插头811穿过并插入母插座231。

本实施例中，电刷筒25和电刷24的数量均为两个。两个电刷24位于转轴41圆周方向的一侧，在圆周方向上大致间隔90度。母插座231对应两个电刷24的径向内侧并位于转轴41圆周方向的另一侧。

参考图2和图7，连接器60沿轴向插接于电机10的端盖23上。连接器60具有用于插接到端盖23的母插座231的公插头811。本实施例中，连接器60具有大致呈长方体状的第一壳体61和筒状的第二壳体80。第一壳体61的一端连接到第二壳体80的一侧。优选地，第一壳体61与第二壳体80一体成型。第二壳体80的端面和外周被金属罩90包围。第一壳体61内设有用于连接外部电源的两个电源端子815和信号端子816，第二壳体80内设电路板81及电连接至电路板81的上述公插头811。电路板81上设置有霍尔传感器(图上未显示)。优选的，电路板81垂直于电机10轴向放置，中间设有供转轴41穿过的通孔。转轴41的靠近霍尔传感器的位置固定套设有磁环套817，磁环套817的外周套设有磁环818(见图2)。通过霍尔传感器检测磁环818的转速可以实现检测电机10的转速、转子40位置等。可以理解，磁环818也可以通过其他方式固定在转轴41上。信号端子816的一端插接到电路板8上用于接收霍尔传感器的输出信号，另一端伸入第一壳体61内以与外部连接器连接。

公插头811包括至少两个第二电连接端子(也称为插接端子)811a和固定第二电连接端子811a的绝缘件811b。每个插接端子811a的一端插接到电路板81的第一通孔81a中并与电路板81电连接。电源端子815通过电路板81上的线路与第二电连接端子811a电连接。每个插接端子811a的另一端可插入到电机10的端盖23上的母插座231。可以理解，母插座231和公插头811的位置可以互换，即也可以将母插座231设置在连接器60上，而将公插头811设置在电机端盖23上。例如，在电路板81上直接开设两个可供公插头插入的插接孔，或者将两个具有夹持功能的弹性端子焊接到电路板81上，而公插头可直接固定于端盖本体内。

优选的，电路板81上还设置有贴片电容、贴片电感等滤波元件。贴片电容和贴片电感设置于电路板81远离电机10的一侧，霍尔传感器设置于电路板邻近电机10的一侧。

电路板81上还设置有接地端子814。接地端子814一端插接到电路板81的第二通孔81b中并与电路板81电连接，另一端弹性抵接金属罩90实现接地。接地端子814较佳的为两个，分别位于插接端子811a的两侧。连接外部电源的电源端子815一端插接到电路板81的第三通孔81c中并与电路板81电连接，另一端伸入第一壳体61内以与外部电源连接。本实施例中，滤波元件包括第一电容C1、第二电容C2和两个电感L。第一电容C1、第二电容C2、两个电感L环绕电路板81的中心设置。第一电容C1、第二电容C2呈相对设置，两个电感L呈相对设置。第一电容C1串接在其中一个连接外部电源的电源端子815和其中一个接地端子814之间。第二电容C2串接在另一个连接外部电源的电源端子815和另一个接地端子814之间。其中一个电感L连接在其中一个连接外部电源的电源端子815和公插头811的其中一个插接单元811a之间。另一个电感L连接在另一个连接外部电源的电源端子815和公插头811的另一个插接单元811a之间。电路板81的滤波电路可以用如图8所示的等效滤波电路来表示。如此，端盖23内无需再设置较多的滤波元件，能有效地简化端盖23的体积和结构。

参考图1和图2，金属罩90罩设在第二壳体80外侧，从第二壳体80的端面和侧面罩住第二壳体80，很好地屏蔽电磁干扰，提高了电机10的电磁兼容等级。本实施例中，金属罩90和第二壳体80均为多边形筒状结构。

优选地，如图2所示，端盖本体的靠近金属盖30的端面的外周缘形成有多个第一凹槽236，金属盖30的形状与端盖本体的外侧端面匹配，在对应各第一凹槽236的位置处设有朝向端盖本体的凸起31，凸起31与第一凹槽236配合形成凹凸连接结构从而使金属盖30与端盖本体贴合。金属盖30的另一面在对应凸起31的位置形成第二凹槽32。

连接器的第二壳体80的靠近电机10的一端沿径向向外延伸形成有多个与第二凹槽32对应的第一凸块82，第一凸块82可安装到对应的第二凹槽32。

金属罩90远离电机10的一端封闭，在靠近电机10的一端具有开口。金属罩90的开口端沿径向向外延伸形成有多个与第一凸块82对应的第二凸块91。第二凸块91可安装到第一凸块82上。

电机外壳21开口端在对应第二凹槽32的位置处设有卡持部212，第一卡齿部212可自定子外壳21向内弯折从而扣压到第二凸块91上，从而将金属盖30、第二壳体80和金属罩90夹持在第第一凹槽236卡持部212之间。

如图2所示，本实施例中，连接器60的第二壳体80的截面形状为八边形，金属罩90的截面形状也为八边形，以便留出空间形成上述第一凸块82和第二凸块91。可以理解地，金属罩90的截面形状也可以是例如圆形、方形、六边形等其他形状。

相较于现有技术，本发明的连接器60与电机10为两个单独的元件，连接器60通过插接的方式安装到电机10的端盖23并实现电路连接。一方面，连接器60和电机10可以分别采用单独的生产线生产，然后装配在一起，，且二者插接的安装方式可通过自动化实现，大大的提高生产效率。另一方面，可以根据客户的需求方便的组装电机10和不同型号的连接器60，无需单独定制一体化的端盖23，大大降低了生产成本。

本发明的电机组件并不限于以上实施例所述，例如连接器60也可以沿径向、或者其他方向插接于所述电机10的端盖23上；所述连接器60的第一壳体61和第二壳体80的形状也可以根据需求设置，第一壳体61和第二壳体80之间也可以呈轴向设置，不限于附图所示的形状；电路板81也可以沿电机10的轴向设置；所示金属盖30、连接器60、金属罩90也可以采用其他的方式固定等等。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种电机组件，包括电机及连接器，所述电机包括定子和转子，所述定子包括定子外壳以及安装于定子外壳开口端的端盖，所述端盖内安装有电刷，所述连接器具有用于连接外部电源的电源端子，其特征在于：所述连接器与所述端盖的其中之一具有母插座，其中之另一具有公插头，通过所述母插座、公插头将所述连接器插接到所述端盖上，为所述电刷供电。

2.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于：所述母插座具有至少两个插接孔及分别固定于对应的插接孔内的第一电连接端子；所述公插头包括至少两个第二电连接端子，所述第二电连接端子插接到对应的插接孔中并与该插接孔内的第一电连接端子电连接。

3.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于：所述母插座设置于所述端盖上；所述公插头设置于所述连接器上。

4.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于：所述连接器沿所述电机的轴向插接到所述电机的端盖上。

5.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于：所述连接器包括用于插接一对应的外部连接器的第一壳体和筒状的第二壳体，所述第二壳体插接于所述端盖上，且内部设有与所述公插头或者母插座连接的电路板，所述电源端子位于所述第一壳体内，并延伸至第二壳体内与所述电路板连接。

6.根据权利要求5所述的电机组件，其特征在于：所述电路板上设有霍尔传感器，所述连接器还具有位于所述第一壳体内的信号端子，所述信号端子延伸至所述第二壳体内与所述电路板连接，用于接收所述霍尔传感器的输出信号。

7.根据权利要求5所述的电机组件，其特征在于：所述电路板上设有滤波元件，所述滤波元件包括电感，所述电源端子经由所述电感连接所述公插头或者母插座。

8.根据权利要求7所述的电机组件，其特征在于：所述电机组件包括一金属罩，所述金属罩罩设到所述连接器的第二壳体并包围所述第二壳体的端面和外周。

9.根据权利要求8所述的电机组件，其特征在于：所述电路板上安装有接地端子，所述接地端子抵接所述金属罩实现接地。

10.根据权利要求8所述的电机组件，其特征在于：所述金属罩和所述第二壳体均为多边形筒状结构。

11.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于：所述端盖具有至少一对电刷筒，所述电刷安装于对应的电刷筒内，且电刷位于所述转子的转轴圆周方向的一侧，所述母插座或者公插头位于转轴圆周方向的另一侧。

12.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于：所述电机还包括安装到所述定子外壳开口端的金属盖，所述端盖位于所述定子外壳与所述金属盖形成的屏蔽空间内。

13.根据权利要求12所述的电机组件，其特征在于：所述端盖包括绝缘的端盖本体，所述端盖本体的靠近所述金属盖的端面的外周缘形成有多个第一凹槽，所述金属盖的一面在对应所述第一凹槽的位置处设有朝向端盖本体的凸起，所述凸起与所述第一凹槽配合形成凹凸连接结构；所述金属盖的另一面在对应所述凸起的位置形成第二凹槽；所述连接器的第二壳体的靠近所述电机的一端沿径向向外延伸形成有多个与所述第二凹槽对应的第一凸块，所述第一凸块安装到对应的第二凹槽；所述电机组件还包括罩设到所述连接器的第二壳体的金属罩，所述金属罩的远离所述电机的一端封闭，靠近所述电机的一端具有开口，金属罩的开口端沿径向向外延伸形成有多个与所述第一凸块对应的第二凸块，所述第二凸块安装到所述第一凸块上；所述定子外壳的开口端在对应所述第二凹槽的位置处设有卡持部，所述卡持部自所述定子外壳向内弯折从而扣压到所述第二凸块，从而将所述金属盖、连接器的第二壳体和金属罩夹持在所述第一凹槽和卡持部之间。

14.一种电机组件，包括电机及连接器，所述连接器具有至少两个电源端子，其特征在于，所述连接器内设有电路板，所述电路板上设有至少一个滤波元件，所述连接器与所述电机的其中之一具有母插座，其中之另一具有公插头，通过所述母插座、公插头将所述连接器插接于所述电机上，所述至少两个电源端子连接所述电路板，并经由对应的滤波元件连接所述连接器上的公插头或者母插座，为所述电机供电。

15.如权利要求14所述的电机组件，其特征在于，所述滤波元件为贴片电容或者贴片电感。